高考生物一轮复习 第十四单元 生物技术实践 第2讲 微生物的培养与应用课件.ppt

第2讲微生物的培养与应用 知识清单 一 微生物的实验室培养1 培养基 1 概念 人们按照微生物对营养物质的不同需求 配制出供其生长繁殖的营养基质 知识清单 2 无菌技术 1 含义 指在培养微生物的操作中 所有防止杂菌污染的方法 2 关键 防止外来杂菌的入侵 知识清单 3 大肠杆菌的纯化培养 1 制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 计算 称量 溶化 灭菌 倒平板 2 纯化大肠杆菌 纯化培养原理 在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞 使其长成单个菌落 此菌落就是由一个细胞繁殖而来的纯化的细菌菌落 纯化大肠杆菌的关键步骤 接种 常用的微生物接种方法 a 平板划线法 通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作 将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面 b 稀释涂布平板法 将菌液进行一系列的梯度稀释 然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面 进行培养 知识清单 3 菌种的保存方法 对于频繁使用的菌种 可以采用临时保藏的方法 对于需要长期保存的菌种 可以采用甘油管藏的方法 二 微生物培养技术的应用1 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 1 菌种筛选 使用尿素是唯一氮源的选择培养基培养 2 统计菌落数目 常用方法有稀释涂布平板法 显微镜直接计数法 3 细菌分离与计数的实验流程 土壤取样 配制培养基 微生物的培养与观察 细菌的计数 知识清单 2 分解纤维素的微生物的分离 1 纤维素酶 组成 一种复合酶 它至少包括三种组分 即c1酶 cx酶和葡萄糖苷酶 2 筛选方法 方法 刚果红染色法 即通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌 培养基 以纤维素为唯一碳源的选择培养基 知识清单 4 实验流程 土壤取样 富含纤维素的环境 选择培养 用选择培养基培养 以增加纤维素分解菌的数量 梯度稀释 涂布平板 将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 挑选产生透明圈的菌落 产生纤维素酶的菌落周围出现透明圈 知识清单 1 培养基的制备包括计算 称量 溶化 灭菌 倒平板等步骤 倒平板操作中 平板冷凝后倒置平板的目的是防止培养皿盖上的水滴滴入培养基造成污染 2 纯化大肠杆菌的方法包括平板划线法和稀释涂布平板法 平板划线法要求多次划线 稀释涂布平板法要求菌液要充分地稀释 3 微生物的计数要求制作多个平板 且每个平板上能长出30 300个菌落 4 纤维素酶包括c1酶 cx酶和葡萄糖苷酶 考点二 考点一 考点四 考点三 考点一培养基的类型及配制1 培养基中的营养成分培养基一般都含有水 无机盐 碳源 氮源等 此外还需要满足微生物生长对ph 特殊的营养物质以及氧气的要求 如培养乳酸杆菌时需添加维生素 考点二 考点一 考点四 考点三 考点二 考点一 考点四 考点三 2 培养基的种类及应用 考点二 考点一 考点四 考点三 考点二 考点一 考点四 考点三 3 培养基的制备 计算 称量 溶化 灭菌 倒平板 考点二 考点一 考点四 考点三 典例1下列有关细菌培养的叙述 正确的是 a 在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌b 在培养基中加入青霉素可抑制真菌而促进细菌生长c 向液体培养基中通入氧气能促进破伤风杆菌的生长d 用固体培养基可对微生物进行分离 解题思路 单个菌落中只含有一种细菌 青霉素能抑制细菌生长 而对真菌没有影响 破伤风杆菌是厌氧型细菌 通入氧气会抑制其生长 参考答案 d 考点二 考点一 考点四 考点三 1 2015 泰州一模 下列关于制备牛肉膏蛋白胨培养基的叙述 错误的是 d a 培养基应先调ph再进行灭菌b 培养基应先灭菌再分装到培养皿c 溶化琼脂时不能使培养基溢出或烧焦d 高压蒸汽灭菌锅加盖时应按顺时针方向依次旋紧螺栓 解析 培养基制备的流程为计算 称量 溶解 调ph值 过滤分装 包扎标记 灭菌 摆斜面或倒平板 a b项正确 溶化琼脂时不能使培养基溢出或烧焦 否则将影响培养的效果 c项正确 高压蒸汽灭菌锅加盖时应同时旋紧相对的两个螺栓 d项错误 考点二 考点一 考点四 考点三 2 2015 深圳二模 关于微生物培养基的说法正确的是 b a 牛肉膏不能提供碳源b 培养硝化细菌不加有机碳c 刚果红使纤维二糖染色d 酵母菌酿酒时需持续供氧 解析 牛肉膏能给微生物提供碳源 a项错误 硝化细菌属于自养型微生物 故培养时可以不加有机碳 b项正确 纤维素可以与刚果红染液反应呈红色 c项错误 酵母菌酿酒时前期需要供氧 后期应该是严格的无氧发酵 酵母菌无氧呼吸产生酒精 d项错误 考点二 考点一 考点四 考点三 考点二无菌技术1 无菌技术的主要内容 1 对实验操作的空间 操作者的衣着和手 进行清洁和消毒 2 将用于微生物培养的器皿 接种用具和培养基等进行灭菌 3 为避免周围环境中微生物的污染 实验操作应在酒精灯火焰附近进行 4 实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品相接触 考点二 考点一 考点四 考点三 2 消毒和灭菌的区别 考点二 考点一 考点四 考点三 考点二 考点一 考点四 考点三 典例2 2015 甘肃嘉峪关一中一模 微生物培养过程中 要十分重视无菌操作 现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作 防止杂菌污染 请分析 下列操作中错误的是 煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢 接种操作要在酒精灯火焰附近进行 无菌繁殖脱毒苗时 植物的外植体要进行消毒 家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌 培养基要进行高压蒸汽灭菌 加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌a b c d 考点二 考点一 考点四 考点三 解题思路 无菌操作包括消毒和灭菌 生物学实验中需进行消毒处理的有植物的外植体及操作人员的双手等 需进行灭菌的有器皿 培养基 添加剂 指示剂或染色剂 等 煮沸可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢 属于消毒 为防止空气中杂菌污染 接种时要在酒精灯火焰附近进行 家庭制作葡萄酒时所利用的微生物是葡萄表面的酵母菌 故不能灭菌 培养基常进行高压蒸汽灭菌 综上 操作 错误 参考答案 d 考点二 考点一 考点四 考点三 1 2015 江苏扬州中学质检 关于灭菌和消毒的叙述 错误的是 d a 接种环 接种针用灼烧的方法灭菌b 灭菌是杀死物体内外所有微生物c 消毒是杀死物体内外绝大多数的微生物d 高压蒸汽灭菌的原理是使细菌dna变性 解析 消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物 灭菌则是指使用强烈的物理因素杀死物体内外所有的微生物 包括芽孢和孢子 微生物的接种工具 接种环 接种针等金属用具 用灼烧灭菌的方法灭菌 高压蒸汽灭菌的原理是使细菌的蛋白质凝固变性 从而杀死细菌 综上 d项错误 考点二 考点一 考点四 考点三 2 消毒和灭菌是两个不同的概念 灭菌是指彻底杀灭微生物使其永远丧失生长繁殖的能力 消毒仅指杀死一部分对人体有害的病原菌而对被消毒的物体基本无害 下列适用于消毒处理的是 a 皮肤 饮用水 牛奶 注射器 培养皿 接种环 培养基 果汁 酱油 手术刀a b c d 以上全部 解析 消毒指用比较温和的方法杀死物体表面或内部的部分微生物 题中的皮肤 饮用水 牛奶 果汁 酱油适于用消毒的方法处理 而注射器 培养皿 接种环 培养基 手术刀等必须进行灭菌处理 考点二 考点一 考点四 考点三 考点三微生物的纯化培养 平板划线法与稀释涂布平板法1 纯化培养的基本原理首先采用一定的方法将单个的细胞与其他细胞分离 进而提供细胞适宜的营养和条件 使其生长成为可见的群体 微生物的分散主要采用稀释的方法 而固体培养基能够使分散的细胞固着于一定的位置 使其与其他的细胞分离 从而得到由一个单细胞繁殖而来的子细胞群体 即纯培养物 考点二 考点一 考点四 考点三 2 纯化培养的接种方法 考点二 考点一 考点四 考点三 考点二 考点一 考点四 考点三 考点二 考点一 考点四 考点三 典例3 2015 南京三模 如图表示培养和纯化x细菌的部分操作步骤 下列有关叙述正确的是 a 步骤 操作时 倒好平板后应立即将其倒置 防止水蒸气落在培养基上造成污染b 步骤 接种环和试管口应先在火焰上灼烧 接种环冷却后再放入试管中蘸取菌液c 步骤 沿多个方向划线 使接种物逐渐稀释 培养后可根据出现的单个菌落计数d 步骤 是将培养皿放在恒温培养箱中培养 一段时间后所得到的都是x细菌的菌落 考点二 考点一 考点四 考点三 解题思路 步骤 操作时 倒好平板后应待其冷却凝固后 再将平板倒置 a项错误 平板划线法不能用于计数 c项错误 开始划线时 菌落没有被完全稀释 会导致多个菌体聚集在一起形成菌落 d项错误 参考答案 b 考点二 考点一 考点四 考点三 1 平板划线法和稀释涂布平板法是接种微生物的两种常用方法 下列描述正确的是 d a 都可对微生物进行计数b 平板划线法是将不同稀释度的菌液通过接种环连续划在固体培养基表面c 稀释涂布平板法是将不同稀释度的菌液倒入液体培养基上进行培养d 都会在培养基表面形成单个的菌落 解析 平板划线法不能对微生物进行计数 只能用于分离纯化微生物 计数微生物常采用稀释涂布平板法 平板划线法不需要进行梯度稀释 稀释涂布平板法需要将不同稀释度的菌液涂布到固体培养基的表面 平板划线法和稀释涂布平板法都能在培养基表面形成单个的菌落 综上 d项正确 考点二 考点一 考点四 考点三 2 2015 江苏射阳中学月考 如图甲是稀释涂布平板法中的部分操作 乙是平板划线法的操作结果 下列叙述中错误的是 c a 甲中涂布前要将涂布器灼烧 冷却后才能取菌液b 对于浓度较高的菌液 如甲中的稀释倍数仅为102 则所得的菌落不是由单一的细胞或孢子繁殖而成c 乙中培养皿中所得的菌落都符合要求d 乙中的连续划线的起点是上一次划线的末端 考点二 考点一 考点四 考点三 解析 灼烧后的涂布器如果没有冷却就接触菌种 会将菌体杀死 a项正确 稀释倍数过低会导致多个菌体聚集在一起繁殖成菌落 b项正确 平板划线法中最后一次划线的末端处形成的菌落才是由单一的细胞或孢子繁殖而成的单菌落 c项错误 连续划线中 除了第一次划线外 每一次划线的起点都应是上一次划线的末端 目的是使得菌体密度越来越小 保证最后划线末端处的菌落是由单一的细胞或孢子繁殖而成 d项正确 考点二 考点一 考点四 考点三 考点四微生物的筛选与计数1 筛选分解尿素的细菌与分解纤维素的微生物的比较 考点二 考点一 考点四 考点三 2 统计菌落数目的方法 1 显微镜直接计数法 原理 利用特定细菌计数板或血细胞计数板 在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量 方法 用计数板计数 缺点 不能区分死菌与活菌 2 间接计数法 活菌计数法 原理 当样品的稀释度足够高时 培养基表面生长的一个菌落 来源于样品稀释液中的一个活菌 通过统计平板上的菌落数 就能推测出样品中大约含有多少活菌 计算公式 每克样品中的菌落数 c v m 其中 c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数 v代表涂布平板时所用的稀释液的体积 ml m代表稀释倍数 操作 设置重复组 增强实验的说服力与准确性 同时为了保证结果准确 一般选择菌落数在30 300的平板进行计数 考点二 考点一 考点四 考点三 典例4 2014 新课标全国卷 为了调查某河流的水质状况 某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量 并进行了细菌分离等工作 回答下列问题 1 该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量 在涂布接种前 随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间 这样做的目的是 然后 将1ml水样稀释100倍 在3个平板上用涂布法分别接入0 1ml稀释液 经适当培养后 3个平板上的菌落数分别为39 38和37 据此可得出每升水样中的活菌数为 2 该小组采用平板划线法分离水样中的细菌 操作时 接种环通过灭菌 在第二次及以后的划线时 总是从上一次划线的末端开始划线 这样做的目的是 考点二 考点一 考点四 考点三 3 示意图a和b中 表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果 4 该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀 一部分进行静置培养 另一部分进行振荡培养 结果发现 振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快 分析其原因是 振荡培养能提高培养液中的含量 同时可使菌体与培养液充分接触 提高的利用率 考点二 考点一 考点四 考点三 解题思路 1 将灭菌后的空白平板先培养一段时间 若培养基上没有菌落生成 说明灭菌合格 否则灭菌不合格 1ml水样稀释100倍配制成100ml的稀释液 而0 1ml稀释液培养出的菌落数平均为38 可知1ml水样中活菌数为38 0 1 100 3 8 104 则每升水样中活菌数为3 8 104 103 3 8 107 2 微生物的接种工具 如接种环 接种针等直接在酒精灯火焰上灼烧 可迅速灭菌 平板划线法的目的是在培养基上通过划线 将细菌稀释或分散成单个细胞 使其长成单个的菌落 3 题图所示a为平板划线法 b为稀释涂布平板法 4 振荡培养可以提高培养液中氧气的含量 并让微生物与培养液充分接触 获取营养物质 参考答案 1 检测培养基平板灭菌是否合格3 8 107 2 灼烧将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落 3 b 4 溶解氧营养物质 考点二 考点一 考点四 考点三 方法点拨 用稀释涂布平板法计数微生物时 要求选择菌落数在30 300的平板进行计数 解题时易出现以下误解 1 只得到1个菌落数在30 300的平板是错误的 错误的原因是不符合实验的重复原则 易受到偶然因素的影响 2 得到3个或3个以上菌落数在30 300的平板 也不一定正确 可能情况有 不同平板间差异较大 如得到3个平板 菌落数分别为230 34 240 虽然菌落数均在 30 300 之间 但各平板菌落数差异过大 这时应重新实验找出原因 不同平板之间差异不大 符合要求 则用其平均值作为估算的最终结果 考点二 考点一 考点四 考点三 1 2015 新课标全国卷 已知微生物a可以产生油脂 微生物b可以产生脂肪酶 脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产 回答有关问题 1 显微观察时 微生物a菌体中的油脂通常可用苏丹 或苏丹 染色 微生物a产生的油脂不易挥发 可选用萃取法 填 萃取法 或 水蒸气蒸馏法 从菌体中提取 2 为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物b的单菌落 可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样 并应选用以油脂为碳源的固体培养基进行培养 3 若要测定培养液中微生物b的菌体数 可在显微镜下用血细胞计数板直接计数 若要测定其活菌数量 可选用稀释涂布平板法进行计数 4 为了确定微生物b产生的脂肪酶的最适温度 某同学测得相同时间内 在35 40 45 温度下降解10g油脂所需酶量依次为4mg 1mg 6mg 则上述三个温度中 45 条件下该酶活力最小 为了进一步确定该酶的最适温度 应围绕40 设计后续实验 考点二 考点一 考点四 考点三 解析 1 油脂的本质是脂肪 可以被苏丹 或苏丹 染成橘黄色 或红色 油脂不易挥发 因此可以采用萃取法从菌体中提取 2 筛选能产生脂肪酶的微生物需要使用以脂肪为唯一碳源的培养基 3 利用显微镜对微生物进行直接计数需用